第十二讲第十二讲建筑保温建筑保温22在我国大约有占全国总面积在我国大约有占全国总面积70%70%的地区冬季的地区冬季室内需要采暖。这些地区的建筑在设计上既室内需要采暖。这些地区的建筑在设计上既要考虑保证良好的室内热环境，还要注意节要考虑保证良好的室内热环境，还要注意节省采暖的能耗和建造费用，即需要注意建筑省采暖的能耗和建造费用，即需要注意建筑保温问题。保温问题。建筑保温包括：建筑保温包括：围护结构保温围护结构保温建筑方案设计中的保温综合处理建筑方案设计中的保温综合处理围护结构的蒸汽渗透及冷凝围护结构的蒸汽渗透及冷凝第一节第一节围护结构保温设计围护结构保温设计44围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为设计基本条件。设计基本条件。室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供暖设备保持一定温度，热量持室内是由供暖设备保持一定温度，热量持续由室内流向室外，因此冬季围护结构的续由室内流向室外，因此冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算，见传热可以粗略的主要按稳定传热计算，见下图。下图。55一一外墙和屋顶的保温设计外墙和屋顶的保温设计外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分。外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分。在外墙和屋顶的设计过程中应考虑以下几方在外墙和屋顶的设计过程中应考虑以下几方保证内表面不结露，即内表面温度不低于室内空保证内表面不结露，即内表面温度不低于室内空气的露点温度；气的露点温度；限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射；限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射；从节能要求考虑，热损失应尽可能小；从节能要求考虑，热损失应尽可能小；应具有一定的热稳定性。应具有一定的热稳定性。661.11.1最小传热阻最小传热阻在稳定传热的理论中，传热阻是外墙和屋顶在稳定传热的理论中，传热阻是外墙和屋顶保温性能优劣的特征指标，热阻大，其结构传保温性能优劣的特征指标，热阻大，其结构传热量就小，保温性能好；热阻小，传热量大，热量就小，保温性能好；热阻小，传热量大，保温性能差。外墙和屋顶的保温设计要确定结保温性能差。外墙和屋顶的保温设计要确定结构有合理的传热阻。构有合理的传热阻。在我国现行的在我国现行的《《民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范》》、、《《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》》对围护结构保温要求都规定的设计方法对围护结构保温要求都规定的设计方法---------最小热阻法建筑保温。最小热阻法。77最小传热阻的确定：最小传热阻的确定：RRominomin---最小传热阻最小传热阻ttii---冬季室内计算温度，一般居住建筑取冬季室内计算温度，一般居住建筑取1818，高级住宅、医疗、托幼建筑取级住宅、医疗、托幼建筑取2020ttee---冬季室外计算温度冬季室外计算温度tt------室内空气与外墙或屋顶内表面之间的允许温差室内空气与外墙或屋顶内表面之间的允许温差nn------温差修正系数，某些结构外表面不与室外空气直温差修正系数，某些结构外表面不与室外空气直接接触，而对室内温差加以修正接接触，而对室内温差加以修正RRii---内表面换热阻内表面换热阻881.21.2围护结构保温设置方式围护结构保温设置方式根据地方气候特点及房间使用性质，外墙和根据地方气候特点及房间使用性质，外墙和屋顶可以采用的保温构造方案有多种多样，屋顶可以采用的保温构造方案有多种多样，大致可分为以下几种类型：大致可分为以下几种类型：单设保温层单设保温层封闭空气间层保温封闭空气间层保温((空气层厚度，一般以空气层厚度，一般以4~6cm4~6cm保温与承重相结合保温与承重相结合混合型构造混合型构造99单设保温层单设保温层导热系数越小，说明材料越不易导热。工程上导热系数越小，说明材料越不易导热。工程上常将导热系数常将导热系数λλ＜＜0.3W/0.3W/（（mmKK）的材料称为隔）的材料称为隔热保温材料或绝热材料。如矿棉、泡沫塑料等。热保温材料或绝热材料。如矿棉、泡沫塑料等。选用导热系数较小的材料作保温层，铺设或选用导热系数较小的材料作保温层，铺设或粘贴在承重层上。粘贴在承重层上。1010轻型成型绝热材料分为无机材料和有机材料。轻型成型绝热材料分为无机材料和有机材料。3封闭空气间层保温封闭空气间层保温空气是一种良好的绝热体，只要空气层中不形成空气是一种良好的绝热体，只要空气层中不形成对流条件，空气间层就具有高热阻性能。对流条件，空气间层就具有高热阻性能。常见的形式：常见的形式：轻型墙面空气间层；轻型墙面空气间层；窗帘与墙面空气间层；窗帘与墙面空气间层；双层、三层、四层玻璃间空气间层。双层、三层、四层玻璃间空气间层。保温、承重相结合保温、承重相结合承重材料或构件具有足够的力学性能外，还具有承重材料或构件具有足够的力学性能外，还具有足够的热阻值，如混凝土空心砌块、轻质实心砌足够的热阻值，如混凝土空心砌块、轻质实心砌多用于低层或多层墙承式建筑。多用于低层或多层墙承式建筑。1414混合型构造混合型构造随着对围护结构保温要求的增加，复合随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也日益广泛。复合结构形式大结构的使用也日益广泛。复合结构形式大体上可分为：内保温、外保温和夹芯保温。体上可分为：内保温、外保温和夹芯保温。1515内保温内保温————保温层在承重层内侧保温层在承重层内侧特点：保温材料不受室外气候因素的影响，无须特点：保温材料不受室外气候因素的影响，无须特殊保护，造价比较低；特殊保护，造价比较低；易受潮、水蒸气进易出难。易受潮、水蒸气进易出难。适用范围：间歇使用的建筑空间，如影剧院观众适用范围：间歇使用的建筑空间，如影剧院观众1616外保温外保温————保温层在承重层外侧保温层在承重层外侧特点：不易受潮，能有效保护主体结构，房间特点：不易受潮，能有效保护主体结构，房间热稳定性比较好。旧房的节能改造，外保温热稳定性比较好。旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。处理的效果最好。要求高，保温材料要有一定强度，增加了要求高，保温材料要有一定强度，增加了造价。造价。夹芯保温夹芯保温————保温层布置在两个结构层中间保温层布置在两个结构层中间特点：保温层两侧都有所防护，对保温材料的特点：保温层两侧都有所防护，对保温材料的强度要求不高。强度要求不高。要严格控制保温材料的湿度，防止外界水要严格控制保温材料的湿度，防止外界水分的渗入，属装配式建筑，施工不方便。分的渗入，属装配式建筑，施工不方便。17171818屋顶的保温设计屋顶的保温设计————USDUSD构造法构造法USDUSD（（UpsideDownUpsideDown）构造法也叫倒铺法。不 仅有可能完全消除内部结露的可能性，又使防水仅有可能完全消除内部结露的可能性，又使防水 层得到保护 层得到保护 覆盖层：可用大阶砖，也可用混凝土预制板、卵覆盖层：可用大阶砖，也可用混凝土预制板、卵 石、砾石等。 石、砾石等。 19 19 对一栋建筑物来说，外窗、外门和地面 对一栋建筑物来说，外窗、外门和地面 在外围护结构总面积中占 在外围护结构总面积中占30~60% 30~60%之间，而 之间，而 外窗、外门和地面的传热损失热量外加门窗 外窗、外门和地面的传热损失热量外加门窗 缝隙引起的空气渗透耗热量，占总耗热量的 缝隙引起的空气渗透耗热量，占总耗热量的 60% 60%。因此必须做好窗户、外门、地面的保 。因此必须做好窗户、外门、地面的保 温设计。 温设计。 二二 外窗、外门和地面的保温设计 外窗、外门和地面的保温设计 20 20 2.1 2.1 窗户的保温设计 窗户的保温设计 窗户的保温设计主要考虑以下几方面：窗户的保温设计主要考虑以下几方面： 控制窗墙面积比；控制窗墙面积比； 提高气密性，减少冷风渗透；提高气密性，减少冷风渗透； 提高窗户的保温能力。提高窗户的保温能力。 21 21 2.2 2.2 外门保温设计 外门保温设计 门的热阻一般比窗的热阻大，而比外墙和门的热阻一般比窗的热阻大，而比外墙和 屋顶的热阻小，也是建筑外围护结构保温 屋顶的热阻小，也是建筑外围护结构保温 的薄弱环节，应尽可能选择保温性能好的 的薄弱环节，应尽可能选择保温性能好的 保温门。 保温门。 22 22 2.3 2.3 地板保温设计 地板保温设计 地板保温的特点：地板保温的特点： 由于地板下土壤温度的年变化比室外 由于地板下土壤温度的年变化比室外 空气小很多，因此冬季地面散热最大的部 空气小很多，因此冬季地面散热最大的部 分是靠近外墙的地面，其宽度约在 分是靠近外墙的地面，其宽度约在 0.5m~2m 0.5m~2m左右。 左右。 我国规范规定，对于严寒地区采暖建筑 我国规范规定，对于严寒地区采暖建筑 的底层地面，当建筑物周围无采暖管沟时， 的底层地面，当建筑物周围无采暖管沟时， 在外墙内侧 在外墙内侧0.5m~1.0m 0.5m~1.0m范围内应铺设保 范围内应铺设保 温层，其热阻不应小于外墙的热阻。 温层，其热阻不应小于外墙的热阻。 23 23 地面舒适条件取决于地面的吸热指数地面舒适条件取决于地面的吸热指数BB值。 值。BB 值愈大，则地面从人脚吸取的热量愈多愈快。 值愈大，则地面从人脚吸取的热量愈多愈快。 依据依据BB值，我国将地板划分三类： 值，我国将地板划分三类： 类：木地板、塑料地板。如高级居住建筑、幼儿园、 类：木地板、塑料地板。如高级居住建筑、幼儿园、 医疗机构等采用。 医疗机构等采用。 类：水泥砂浆地面等。如普通居住建筑、公共建筑 类：水泥砂浆地面等。如普通居住建筑、公共建筑 （包括中小学教室）宜采用不低于 （包括中小学教室）宜采用不低于类。 类：水磨石地面及其它石类地面。人们短时间逗留的类：水磨石地面及其它石类地面。人们短时间逗留的 房间，以及室温高于 房间，以及室温高于23 23的房间采用此类。 的房间采用此类。 24 24 低温辐射采暖地板低温辐射采暖地板 高效节能；高效节能； 采暖舒适，热稳定性好；采暖舒适，热稳定性好； 技术可靠，寿命长。技术可靠，寿命长。 维护运行费用低，管理操作运行简便。维护运行费用低，管理操作运行简便。 25 25 26 26 三三 特殊部位保温设计 特殊部位保温设计 3.1 3.1 围护结构交角处的保温设计 围护结构交角处的保温设计 围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、 楼板或屋顶与外墙的交角等。 楼板或屋顶与外墙的交角等。 传热情况：在这些部位，散热面积大于吸热面传热情况：在这些部位，散热面积大于吸热面 积，气流不畅，吸收的热量少，而散失的热量 积，气流不畅，吸收的热量少，而散失的热量 多，交角处内表面温度比主体部分低，往往结 多，交角处内表面温度比主体部分低，往往结 露或结霜。 露或结霜。 27 27 外墙角低温的影响带，大约是墙厚的外墙角低温的影响带，大约是墙厚的1.5 1.5--2.0 2.0 单一材料均匀外墙角热损单一材料均匀外墙角热损 图示 图示 28 28 29 29 《《民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范》》给出的内表面温度 给出的内表面温度